通信工程学院自动化五班董灵龙34070531
(1 )简述压电传感器的工作原理；
压电式传感器是一种自发电式传感器。它以某些电介质的压电效应为基础， 在外力作用下，在电介质表面产生电荷，从而实现非电量电测的目的。
压电传感元件是力敏感元件，它可以测量最终能变换为力的那些非电物理量， 例如动态力、动态压力、振动加速度等，但不能用于静态参数的测量。 (2)
热电偶的冷端处理采用哪几种方法？
延伸导线法、冰点法(0 C恒温法、冰浴法)、电桥补偿法、二极管补偿法(半 导体PN结)、集成温度传感器补偿法、恒温迁移补偿法、 热电势修正法(计 算修正法)、软件补偿法(微机法)、最小二乘拟合法、 铂电阻测量冷端温度 法等 (3)
光栅采用了哪几种细分技术？
常采用的倍频细分方法有四倍频细分(也称直接细分或位置细分)、电阻链细 分、鉴相法细分、锁相法细分等几种 (4)
利用磁电传感器测量加速度应采用什么样的测量电路？ 霍尔式传感器或动圈式恒定磁通振动速度传感器
显示、记录
(5) LED发光管与光敏二极管工作电压有什么区别？
发光二极管正向工作电压VF在1.4~3v.在外界温度升高时，VF将下降。光 敏二极管其管芯是一个具有光敏特征的 PN结，具有单向导电性，工作时需 加上反向电压，无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二 极管截止。当受到光照时，饱
和反向漏电流大大增加，形成光电流，它随入射 光强度的变化而变化。
通信工程学院自动化五班董灵龙34070531
（6） 脉冲宽度式应感同步器测量系统是如何实现脉冲调宽的？
脉冲调宽法则在滑尺的正弦和余弦绕组上分别加周期性方波电压。当用感应 同步器来测量位移时，与鉴幅法相类似，可以调整激磁脉冲宽度
?值，用?
跟踪B。当用感应同步器来定位时，则可用中来表征定位距离，作为位置指 令，使滑尺移动来改变直到9 = ?，即e二0时停止移动，以达到定位的 目的。 （7） 霍尔元件温度误差的常用补偿方法；
1，采用恒流源供电和输入回路并联电阻 2，合理选取负载电阻RL的阻值 3，采用恒压源和输入回路串联电阻
4，采用温度补偿元件（如热敏电阻、电阻丝等） 5,霍尔元件不等位电动势U0的温度补偿 （8）简述红外测温传感器的基本工作原理；
红外温度传感器利用热电偶原理，测量目标物与传感器或者物体与环境温度 之间的差值。热电偶的原理是二种不同的导体或半导体 A和B两端相接组成 一个闭合回路。如图
当二个接触端温度不同时（T>To ），回路中产生热电 势
T0 Eab，形成回路电流。其中T称为热端、工作端 或测量端，
To称为冷端、自由端或参比端。A和B 称为热电极。热电势的大小由接触电势（也叫伯尔
贴电势）和温差电势（也叫汤姆逊电势）决定
通信工程学院自动化五班董灵龙34070531
新型光电传感器的原理及应用
概况
随着全球制造业自动化程度的提高，工业传感器成为提高生产能力和增强安全 的关键所在。工业传感器有各种尺寸、形状和技术一一最常见的是用电感、电容、 光电、磁力、超声波技术设计的传感器。每一种技术各有其长短，因此要根据应用 的要求来确定采用哪一种传感器。
而光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。由光通量对光电元件的作用原 理不同所制成的光学测控系统是多种多样的，按光电元件 （光学测控系统）输出量性 质可分二类，即模拟式光电传感器和脉冲（开关）式光电传感器。为此本文着重介绍 工控捡测系统中新型模拟式光电传感器的组成与特点、使用及有关应用举例。
模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流，它与被测量间呈单值 关系。模拟式光电传感器按被测量（检测目标物体）方法可分为透射（吸收）式、漫反 射式、遮光式（光束阻档）三大类。所谓透射式是指被测物体放在光路中，恒光源发 出的光能量穿过被测物，部份被吸收后，透射光投射到光电元件上；所谓漫反射式 是指恒光源发出的光投射到被测物上，再从被测物体表面反射后投射到光电元件上； 所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份，使投射到光电元件 上的光通量改变，改变的程度与被测物体在光路位置有关。
1、光电式传感器的组成
光电式传感器中必须采用一定的光学元件，并按照一些光学定律和原理构成各 种各样的波，光学元件有各种反射镜和透镜。
有一些基本的光电传感器检测的是光强的变化。一般地讲，它检测的是传感器 自己的光源发射出来的光线，或者检测的并不是传感器自己的光源发射出来的光线。 光线的类型以及检测的方法有很多种，不同的传感器使用的光线和检测方法是不同 的。
光电传感器由光源（发光二极管）、接收器（光敏三极管）、放大器（或比较器）及 信号转换器（或斯密特触发器）充组成。光敏三极管对进来的光线进行分析，看看它 是不是从发光二极管产生的光，并且产生输出信号，基本组成原理示意见图1所示。 其光源（发光二极管）还己乞包括振荡器与供电源；光源与接收器（光敏三极管）是不 共地，二者之间无电的联系以提高抗干扰；光源 （发光器）与接收器可以一个机壳内 也可以分开。
董强 龍印
通信工程学院自动化五班董灵龙34070531
@ v-n
厂 尸 2* ■ 电聒 <9 vcw
?丄卅寧曲
ta尢樽?摊嗽■邑出■另
Q]. 比电佚皿熬 誥朋也电哼豐 比电a曲骗内伽世昭匕罡第》笊?ttl. ?in±fc ■ *rm T a ■-w.直 n m■韓比■
=?e收需技洛讦也旷幅翼*社捅去龙羞i耳幢炉as可fl-“<$占可屮寸”
与其他传感器技术相比，这种传感器技术有很多优点。例如，光电传感器的敏 感范围远远超过了电感、电容、磁力、超声波传感器的敏感范围。此外，光电传感 器的体积很小，而敏感范围很宽，加上机壳有很多样式，几乎可以到处使用。最后, 随着技术的不断发展，光电传感器在价钱方面可以同用其他技术制造的传感器竞争。 1.1透射式光电传感器在烟尘浊度监测上的应用
防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染，首先要知 道烟尘排放量，因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。
S 遗射SlBTK?-TDTjt电传蜒便用式■朋
烟道里的烟尘浊度是通过光在烟道在传输过程中的变化大小来检测的。如果烟 道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加， 到达光检测器的光减少。 因此光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。本应中应用奥托尼克斯 (A utonics)公司的BYD3M-TD透射式小型光电传感器，其光源(发光器)与接收器不一 个机壳内，见图2(a)使用示意图：先将发射器和接收器对准并固定好后才可以通电 (12-24)VDC;接着在0NI犬态设定好发射器的中心位置，然后左右上下方向调节接收 器和发射器的位置；最后检测目标稳定后固定好发射器和接收器。
图2（b）是式烟尘浊度监测系统的组成框图：为了检测出烟尘中对人体危害性最 大的亚
通信工程学院自动化五班董灵龙34070531
微米颗粒的浊度和避免水蒸气与二氧二碳对光源衰减的影响，选取可见光作 光源（400-700nm波长的白炽光）。光检测器光谱响应范围为 400-600nm的光电管, 获取随浊度变化的相应电信号。为了提高检测灵敏度，采用具有高增闪、高输入阻 抗、低零漂、高共模抑制比的运算放大器，对信号进行放大。刻度校正被用来进行 调零与调满刻度，以保证测试准确性。显示器可显示浊度瞬时值。报警电路由多谐 振荡器组成，当运算放大器输出浊度信号超过规定时，多谐振荡器工作，输出信号 经放大后推动喇叭发出报警信号。
2.漫反射型光电传感器
漫射型光电传感器有时也称作接近传感器。在这种传感器中，发光器和接收器 装在同一个机壳中。发光器发出的光线射到目标物体上，目标物体光线反射回来， 什么角度的反射光都有。反射光中有一部分送回到接收器，于是便把目标物体检测 出来了。由于目标物体的 角度以及反射性能，发光器产生的能量大部分是损失掉，所以与镜面反射（回射） 型和光束阻档型光电传感器相比，漫射型光电传感器的敏感范围比较小。
虽然该类传感器装简单置，即它不需要其他的元器件，例如反射镜或者单独的 接收器。但敏感范围及接收器的能力受目标物体的颜色、尺寸、表面光洁度等因素 的影响较大，故值此着重研究其漫射-聚焦型传感器。
2.1漫射-聚焦型传感器
漫射-聚焦型传感器是效率较高的一种漫射型光电传感器。发光器透镜聚焦在传感器 前面固定的一点上。接收器透镜也是聚焦在同一点上。敏感的范围是固定的，取决 于聚焦点的位置。这种传感器能够检测在焦点上的物体，允许物体前后偏离焦点一 定距离，这个距离称作“敏感窗口”。当物体在敏感窗口以外，在焦点之前或者之 后时便检测不到。敏感窗口取决于目标的反射性能和灵敏度的调节状况。因为所射 出来的光能是聚焦在一个点上面，增益增大了很多，于是传感器很容易地就检测到 窄小的物体或者反射性能差的物体，其原理示意图见 3所示。
简述压电传感器的工作原理
